16.4.1. Определение сульфатной серы
Навеску пробы помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3, добавляют 50 см3 раствора соляной кислоты и вставляют в горловину колбы холодильник.
Содержимое колбы кипятят в течение 30 мин, поддерживая при этом постоянный ток воды в холодильнике. Снимают холодильник, тщательно обмывают водой его поверхность, на которой происходила конденсация паров, собирая промывные воды в эту же коническую колбу. Содержимое колбы фильтруют в высокий стакан вместимостью 400 см3 через фильтр средней плотности, предварительно промытый раствором соляной кислоты. Остаток на фильтре и стенки конической колбы промывают три раза раствором соляной кислоты, а затем три раза горячей дистиллированной водой порциями приблизительно по 30 см3.
 |
Рисунок 16.1 – Общая схема определения форм серы в топливе: 1 - обработка раствором соляной кислоты и фильтрование; 2 - обработка раствором пероксида водорода, осаждение непиритного железа аммиаком и фильтрование; 3 - обработка раствором азотной кислоты и фильтрование; 4 - обработка раствором пероксида водорода; I - гравиметрическое определение сульфатной серы; II - титриметрическое определение пиритного железа; III - определение пиритного железа методом атомно-абсорбционной спектрометрии; IV - спекание со смесью Эшка и гравиметрическое определение органической серы в виде сульфатов
Фильтр с остатком сразу переносят обратно в коническую колбу вместимостью 250 см3 и сохраняют для дальнейшего определения в нём пиритной серы. В фильтрате проводят осаждение непиритного железа.
Осаждение непиритного железа аммиаком
К фильтрату добавляют 5 см3 раствора пероксида водорода и кипятят в течение 5 мин для превращения всего растворенного железа в трёхвалентное.
Для осаждения гидроксида железа в горячий раствор добавляют 2-3 капли раствора индикатора метилового красного, затем очень осторожно по каплям приливают раствор гидроксида аммония до щелочной реакции раствора (желтый цвет) плюс 5 капель в избыток. Дают образовавшемуся осадку отстояться в течение нескольких минут и отфильтровывают через неплотный фильтр в стакан вместимостью 400-600 см3. Осадок гидроксида железа на фильтре тщательно промывают горячей водой с добавлением нескольких капель раствора аммиака, присоединяя промывную воду к фильтрату, после чего осадок выбрасывают. В фильтрате определяют сульфатную серу.Определение сульфатной серы в растворе
К полученному фильтрату осторожно по каплям добавляют концентрированную соляную кислоту до перехода окраски раствора от желтой к розовой и затем приливают еще 1 см3 кислоты. Общий объём раствора составляет 200-300 см3.
Нагревают раствор на электроплитке до закипания, одновременно упаривая его до объёма 150-200 см3, а затем снижают температуру нагрева до прекращения кипения. В середину горячего раствора при перемешивании приливают пипеткой в течение 20 с 10 см3 холодного раствора хлорида бария. В течение последующих 30 мин раствор выдерживают при температуре, близкой к температуре кипения, без перемешивания.
Фильтруют содержимое стакана через плотный фильтр диаметром 100-125 мм, дважды промытый разбавленным раствором соляной кислоты. Стенки и дно стакана тщательно протирают кусочками беззольного фильтра, присоединяя их к осадку, а затем обмывают 2-3 раза небольшими порциями горячей воды. Осадок на фильтре промывают горячей водой до полного удаления ионов хлора, т.е. пока порция промывных вод объёмом 10 см3 даст лишь незначительную опалесценцию при добавлении 1-2 капель раствора нитрата серебра. Общий объём промывных вод должен составлять не более 250 см3.
Влажный фильтр с осадком сульфата бария переносят в предварительно прокаленный и взвешенный низкий тигель и слегка уплотняют. Тигель помещают на холодную пластину, вставляют в муфельную печь и прокаливают при температуре (800±25)°С в течение 15 мин.
После прокаливания тигель вынимают из муфельной печи, охлаждают сначала на воздухе, а затем в эксикаторе и взвешивают.
Одновременно проводят холостые опыты, выполняя все вышеуказанные процедуры, но без навески пробы.
Массовую долю сульфатной серы в аналитической пробе топлива SSO4a, выраженную в процентах, вычисляют по формуле:
SSO4a =(m1 – m2)/m·13,74, % (16.6)
где m1 – масса сульфата бария, полученная в анализируемом растворе пробы, г;
m2 – масса сульфата бария, полученная в холостом опыте, г; m – масса навески пробы, взятая для анализа, г.